Lernergebnisse
In diesem Modul werden konzentriert mathematische Methoden der Physik vermittelt, um rechtzeitig ein zwar relativ beschränktes aber unverzichtbares Repertoire mathematischer Kenntnisse und Fertigkeiten bereitzustellen. Auf vollständige mathematische Beweise wird weitgehend zugunsten einer rezeptartigen Darstellung verzichtet. Die Anwendung der Methoden auf Beispiele aus der Physik (insbesondere der Mechanik und Elektrodynamik) steht im Vordergrund.
Die Veranstaltung vermittelt überwiegend:
Fachkompetenz, Methodenkompetenz, Sozialkompetenz
Lehrinhalte
Vektorrechnung, Koordinatentransformationen, Matrizen und Determinanten; Tensoren; skalare und vektorielle Felder, partielle Ableitungen, Gradient, Divergenz, Rotation; Kurven-, Flächen- und Volumenintegrale, Integralsätze von Gauß und Stokes; Differentialoperatoren und Integration in krummlinigen Koordinaten; gewöhnliche Differentialgleichungen; einfache lineare partielle Differentialgleichungen, insbesondere Wellen- und Wärmeleitungsgleichung.
Beschreibung der Lehr- und Lernformen
Vorlesung mit Tutorien/Übungen, in denen der in der Vorlesung vermittelte Stoff intensiv anhand physikalischer Beispiele geübt wird. Im Mittelpunkt steht das Training der Rechentechniken und die Entwicklung von Strategien zur Lösung physikalischer Probleme.
